CH436445A - Uberspannungsableiter - Google Patents

Description

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    Überspannungsableiter   Gegenstand des Hauptpatentes ist ein    überspan-      nungsableiter,   mit Funkenstrecke und Widerstand, bei dem eine Reihenschaltung aus mindestens einem Halb-.    leite>      Gleichrichterelement   und einer Funkenstrecke zu einer Reihenschaltung mit    entgegengesetzter      Durchlass-      richtung   der    Gleichrichterelemente   parallel geschaltet ist und wobei in jedem Zweig der Parallelschaltung oder in Reihe mit dieser    ein   Widerstand liegt.

   Bei diesem    Überspannungsableiter   spricht beim    Auftreten   einer Überspannung jeweils diejenige Funkenstrecke an, in deren Zweig die Halbleiterventile in    Flussrichtung   belastet sind. Nach dem Nulldurchgang des Nachstromes sind die Ventile des gleichen Zweiges in    Sperrichtung   gepolt, so dass sie den Nachstrom auf einen sehr kleinen Wert    begrenzen.   Die    Funkenstrecke   erlischt daher    .auch   dann, wenn der weiterhin    mit   ihr in Reihe liegende    Ableitwiderstand   in seinem Widerstandsbetrag durch    Erwärmung   herabgesetzt ist.

   Die Löschung der Funkenstrecke ist also im wesentlichen den Ventilen übertragen; der mit den Funkenstrecken ausserdem in Reihe liegende Widerstand hat vor    allem   die Aufgabe, nach Ansprechen einer Funkenstrecke einen plötzlichen Zusammenbruch der    Spannung   zu verhüten. Ein solcher Spannungszusammenbruch kann zu Schäden führen, falls in der    Nähe   des Ableiters    Wicklungsanordnungen,   z. B. Transformatoren, an das zu schützende Netz angeschlossen sind. 



  Im Rahmen des Hauptpatentes ist die Verwendung von    einkristallinen      Halbleiter-Gleichrichterelementen   auf der Basis von Silizium oder Germanium in Betracht gezogen. 



  Demgegenüber besteht die vorliegende Erfindung darin, dass als    Halbleiter-Gleichrichterelemente      pn-Ele--      mente   mit    einkristallinen      Silizium-Karbid-Halbleiterkör-      pern   verwendet sind. Derartige    Silizium-Karbid-Gleich-      richter   haben gegenüber    Germanium-   und    Silizium-      Gleichrichtern   den gerade für den vorliegenden Zweck entscheidenden Vorteil, dass sie wesentlich höher überlastbar sind    als   diese.

   Während sich die Eigenleitung bei Germanium etwa bei 70  C, bei    Silizium   etwa bei 200  C störend    bemerkbar   macht, sind    Sü      'um-Karbnd-      Gleichrichter   bis zu Temperaturen von etwa 700  C betriebsfähig. Bei dem    überspannungsableiter   nach dem Hauptpatent ist diese Eigenschaft von grossem Wert, da    beim   Ansprechen der Funkenstrecke vorübergehend grosse    Stromdichten,   in dem    Halbleiterkristall   entstehen können, die insbesondere im Bereich der    Sperrschicht   eine entsprechende lokale    Erwärmung   verursachen.

   Durch die hohe    Temperaterfestigkeit,      des      Silizium-Kar-      bid-Gleichrichters   ist die Gewähr dafür gegeben, dass den Gleichrichter auch bei sehr hoher Stossbelastung die    Sperrfähigkeit   behält,    die   zum Löschen der Funkenstrecken nach dem Nulldurchgang des Nachstromes    erforderlich   ist. 



  Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. 



  Mit 1 ist ein Leiter des Netzes    bezeichnet.   Der zwischen dem Leiter 1 und Erde liegende    überspan-      nungsableiter   2    umfasst      eine      Parallelschaltung,   deren Zweige jeweils aus einer Löschfunkenstrecke 3 bzw. 4 in Reihe mit einem einkristallinen    Silizium-Karbid-      Gleichrichter   5    bzw.   6 bestehen. Die Gleichrichter 5 und 6    sind   mit entgegengesetzter    Durchlassnichtuag,      also   antiparallel, geschaltet.

   In Reihe mit der Parallelschaltung liegt ein üblicher    spannungsabhängiger      Ableit-      widerstand   7 aus körnigem    .Silizium-Karbid      mit   Bindemittel. Der    Ableitwiderstand   7 kann auch durch gestrichelt    angedeutete      Ableitwiderstände   7a bzw. 7b in den einzelnen Zweigen der Parallelschaltung ersetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Überspannungsableiter, mit Funkenstrecke und Widerstand, bei dem eine Reihenschaltung aus mindestens einem Halbleiter-Gleichrichterelement und einer Fun- <Desc/Clms Page number 2> kenstrecke zu einer Reihenschaltung mit entgegengesetzter Durchlassrichtung der Gleichrichterelemente parallel geschaltet ist und wobei in jedem Zweig der Parallelschaltung oder in Reihe mit dieser ein Widerstand liegt, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleiter-Gleich- richterelemente pn-Elemente mit einkristallinem Sili- zium-Karbid-Halbleiterkörper verwendet sind.